Фільтри із складною фільтруючою поверхнею

4.5.1 Блочні фільтри

Рис. 14 Блочний фільтр: 1 - трубчатий каркас; 2 -блок з пористої кераміки (пористого бетону); 3 - армувальна обмотка; 4 - отвори; 5 - поздовжні стрижні; 6 - опорний фланець; 7 - гумові прокладки; 8 - стягуючі болти.

 

Конструкція блоків фільтруючої поверхні

Рис. 15 Блоки: а) – з вертикальними ребрами; б) – з горизонтальними ребрами	Рис. 16 Гравійний фільтр з пористого бетону

4.5.2 Корзинчаті та парасолькові фільтри

Рис. 17 Порівняльна схема роботи фільтрів (а - корзинчатого; б -парасольного)	Рис.18 Конструкції парасолькових фільтрів

4.5.3 Гравітаційні фільтри

Рис.19 Гравітаційні фільтри: (а - конструкція дзвіноподібного фільтра, виконаного з пластмаси; б - схема роботи дзвінчатого фільтра)

4.5.4 Фільтри з об’ємно-сітковою структурою

Рис 20. Фото склопластикового фільтра із об’ємно-сітчатою структурою

Конструкції сальників фільтрових колон

Рис.21 Сальники: а – гумовий розжимний; б – пеньковий розжимний: 1 – виріз під ключ; 2 – обсадна труба; 3 – муфта; 4 – над фільтрова труба; 5 – рухомий фланець; 6 – гумовий циліндр; 7 – приварений фланець; 8 – пенькова сальникова набивка; 9 – ущільнююча грундбукса

Основи розрахунку і проектування фільтрів свердловин.

 

Фільтри характеризуються своїми геометричними розмірами, шпаруватітстю робочої поверхні та спосоами встагновлення у водоприймальну поверхню.

 

Розрахунки фільтра можуть бути зведені до:

· Визначення геометричних розмірів робочої поверхні (довжина, діаметр за зовнішнім обміром, коефіцієнт шпаруватості, розмір прохідних отворів);

· Визначення діаметра каркасу і надфільтрової труби;

· Підбір стандартних конструктивних елементів для облаштування фільтра.

· Визначення необхідної довжини надфільтрової труби та відстійника;

· Розрахунки необхідної кількості витратних матеріалів для виготовлення каркасу і фільтруючої поверхні.

Визначення геометричних розмірів робочої поверхні

 

При проектуванні свердловин важливими характеристиками фільтруючої поверхні є:

• довжина фільтруючої поверхні, , м;

• діаметр фільтра за зовнішнім обміром, , м;

• зовнішній діаметр каркасу (приєднувальних патрубків), ,м

Для досконалої свердловини у більшості випадків розрахункова довжина робочої частини фільтра, м

, (1)

де - потужність водоносного пласта, м.

 

Для недосконалої свердловини, її довжина може залежати від потужності водоносного пласта і, за досвідом проектування, може дорівнювати:

а) При ;

б) При ; (2)

в) При .

Діаметр фільтруючої поверхні фільтра () визначають залежно від його водозахоплюючої здатності .

Водозахоплююча здатність свердловини, м³/год:

, (3)

де - діаметр фільтра (найчастіше діаметр обсадної труби), м;

- допустима вхідна швидкість води, м/доб.

Зовнішній діаметр фільтра з обсипкою, м:

, (4)

Де - діаметр каркаса, м;

- товщина обсипки, м.

Допустима вхідна швидкість, м/доб:

► для сітчастих й дротяних фільтрів (за формулою Кусакіна):

, (5)

► Для фільтрів із природною фільтруючою поверхнею (гравійні):

, (6)

де - коефіцієнт фільтрації водоносної породи, м/доб.;

- діаметр частинок гравійної обсипки, мм.

 

У разі створення фільтра у гравійній обсипці розміри отворів фільтрів слід приймати рівними середньому діаметрові частинок шару обсипки, що прилягає до стінок фільтру.

ПРИМІТКА: В гравійних фільтрах у якості обсипки можна використовувати пісок, гравій і піщано-гравійну суміш.

При створенні водоприймальної фільтруючої поверхні матеріал для обсипки підбирають за співвідношенням:

, (7)

При влаштуванні двох-, трьохшарових обсипок склад матеріалу шарів слід підбирати за співвідношенням:

, (8)

при збереженні попереднього співвідношення між розмірами частинок породи, що прилягає до водоносного горизонту, і останнім шаром обсипки.

Під час підбору матеріалів:

А) для блочних фільтрів із пористого бетону та із поруватої кераміки слід витримувати співвідношення:

, (9)

Б) для клеєних фільтрів:

, (10)

де - середній розмір частинок матеріалу блоку, мм.